Історія розвитку обчислювальної техніки

Поняття логарифму ввів шотландський математик Непер (Napier) Джон (1550-1617) в трактаті "Канонічний опис чудових логарифмів", що вийшов у 1614 році. Сам термін логарифм народився з поєднання грецьких слів logosarithos(число). Логарифми дуже спрощували ділення та множення. Значення логарифмів Непер записував на окремих паличках, маніпулюючи якими можна було набувати нових і нових значень. Ці палички увійшли в історію як"палички Непера".

napier.png

Джон Непер

«Палички Непера» представляли собою комплект спеціальних паличок, що складаються з дощечки з розміткою від одного до дев'яти і іншими паличками, на які була поміщена таблиця множення з такою ж розміткою цифр. Вгорі кожної дощечки розташовувалися числа в порядку зростання, а по всій довжині викладеної таблиці Непер розмістив власне результати множення чисел на цифри від одного до дев'яти. Іншими словами, таблиця давала можливість здійснювати операції множення числа 123456789 на число 123456789. Сама сітка була розділена стовпцями:

Bones_of_Napier.png

Для того щоб отримати результат при множенні, потрібно було вибрати палички, які б відповідали розряду множника, і розташувати їх в лінію, ряд чисел якої позначав би само число. Через те, що розряди  множника могли повторюватися, в комплекті завжди були додаткові палички, що відповідають за кожен розряд. Дощечка з вертикально розташованими цифрами від одного до дев'яти, ставилася зліва. За допомогою неї можна було вибирати рядок, відповідно для розряду множника.
Джон Непер вирішив, що якщо розділити осередок на 2 частини за допомогою діагональної лінії, то можна буде компактно записати результат операції: в верхньому відсіку зафіксувати старший розряд отриманого числа, а в нижньому - молодший розряд. Для отримання остаточного результату операції потрібно скласти числа в «таблиці» справа наліво - сума цифр і буде необхідною відповіддю.
«Палички Непера» могли використовуватися, як для операції множення, так і для ділення, і обчислення квадратного кореня числа. Якщо ділити числа можна було за принципом схожим з множенням, то для того, щоб витягти квадратний корінь в набір додавалася ще одна паличка, що складається з трьох колонок. У першій колонці перебували зведені в квадрат числа, які відповідали значенням дощечки, що вказує рядки, в другій - цифри, отримані при результаті множення покажчика рядків на два, а в третьому стовпці знаходилися числа від одного до дев'яти.

naper_2.jpg

Палички Непера

Після винаходу цього арифметичного методу, багато вчених-математики намагалися ввести якісь нововведення в розроблений до них механізм. У XVI і XVII ст. у Європі з'явилася безліч модифікацій паличок Непера. У 1668 р. вюртембергский єзуїт Каспар Шотт висунув ідею замінити дощечки циліндрами, на двох сторонах яких належало розмістити всі числові значення разом з сіткою множення від одного до дев'яти. Якщо поставити циліндри в таке становище, щоб їх верхня сторона з цифрами утворювала множник, то операцію множення можна проводити за тим же принципом, що і за допомогою «паличок Непера».
У 1678 р. П'єр Пти, французький математик і фізик, друг Паскаля, наклеїв смужки папера з накресленими “паличками” на картонні стрічки і змусив їх рухатися уздовж осі циліндра. Пристрій одержав назвубарабана Пти. У 1727 р. німецький механік Якоб Леопольд видозмінив барабан Пти, додавши йому прямокутну форму.

Napier's_Bones.JPG

Набір паличок Непера XVIII ст.

 Уже в ХIX столітті, щоб полегшити користування приладом, замість звичайних рівних дощечок стали виготовляти бруски під нахилом, з кутом 65 градусів. В результаті, трикутники, що містять числа для операції, можна було використовувати по порядку, так як тепер вони знаходилися один під одним. Вже до кінця століття внесли ще деякі зміни, пов'язані із заміною паличок на тонкі смужки, зафіксовані в спеціальному чохлі, який нагадував блокнот. Смужки потрібно було пересувати за допомогою гострої палички.

Далі:

Логарифмічна лінійка